分布式搜索引擎是实现大规模搜索的重要手段。它通过将海量数据和搜索能力分布到不同节点上,实现高性能和高可扩展性。
从技术原理上,主要包括以下几个方面:
- 分布式索引
将全量索引数据通过一致性哈希等算法分布到各个索引节点,每个节点只负责部分数据。
- 文档采集
定期采集源系统文档,处理成索引结构后同步到各个索引节点。
- 索引构建
每个节点本地构建自己负责部分的倒排索引,支持高效检索。
- 负载均衡
搜索请求通过负载均衡入口分发到各个索引节点处理。
- 结果合并
每个节点处理部分请求后,通过坐标上报或广播方式整合最终结果。
在实践上,可以采用以下设计:
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基于Elasticsearch或Solr实现分布式搜索功能。
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使用消息队列进行文档同步和上报。
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采集程序基于变更日志实时同步文档。
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搜索程序基于RPC或RESTful接口进行请求转发。
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结果合并使用Elasticsearch的子查询或广播合并。
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采用分布式存储如HDFS存储索引与反向索引。
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监控各节点负载,动态扩容缩容节点数。
以上原理和实践可以实现一个高性能和可扩展的分布式搜索系统。
这里给分布式搜索引擎增加一些其他技术细节:
- 分布式文档存储
将文档内容存储在分布式文件系统中,如HDFS,保证高可靠性和扩展性。
- 近实时搜索
支持近实时搜索,采集层通过消息队列实现低延迟同步,搜索层每分钟同步一次增量索引。
- 高可用
每个子系统如采集、索引、搜索都使用主从架构增加备份,保证高可用。
- 自动扩容
根据负载自动增加或减少各子系统实例数,动态扩展系统吞吐量。
- 索引分片
每个主索引自动切分为多个分片在节点间分布,一个搜索请求可以并行搜索各分片。
- 文档版本控制
通过文档版本号支持文档的多次更新而非覆盖,方便回溯。
- 索引优化
支持索引字段配置优化提高搜索效率,如停用词、分词等。
- 联合搜索
支持跨多个子系统或数据源的联合搜索,比如搜索文章和用户信息。
- 安全机制
支持用户权限控制,不同用户访问不同级别的搜索资源。
- 监控告警
完善的监控指标告警系统,监控各子系统的性能和健康状态。
以上技术都可以帮助构建一个高可用、高性能的分布式搜索系统。